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永嘉县瓯江治理工程典型堤型比选

2020-11-20上官宗盼杨汉锡

陕西水利 2020年10期
关键词:永嘉县瓯江土工布

上官宗盼,吴 东,杨汉锡

(1.温州市水乡建设促进中心,浙江 温州 325000;2.温州市行政审批与公共资源交易服务管理中心,浙江 温州 325000)

1 工程概况

1.1 地理位置

永嘉县瓯江治理工程涉及永嘉县桥头镇、桥下镇和黄田街道,位于瓯江下游北岸及支流楠溪江下游,城镇布局基本属于三面环山,一面临水。堤(岸)线全长18.577 km,共七段堤防或护岸,包括林福段堤防3.372 km、菇溪口段堤防2.061 km、下村段堤防2.907 km、西溪口段堤防1.430 km、坦头段护岸0.994 km、梅岙段堤防2.019 km、黄田段堤防5.794 km。

1.2 堤防工程现状及存在问题

永嘉县山多地少,大部分耕地、村镇、人口分布在沿江沿溪两岸,工农业主要集中在河谷盆地和下游河口平原,而永嘉县地处东南沿海,经常遭受台风(热带风暴)的侵袭,台风暴雨易造成洪涝灾害。桥头镇、桥下镇及黄田街道地处瓯江、楠溪江沿江及两岸,属于永嘉县经济相对发达地区,影响尤为突出。

然而防洪工程建设相对滞后,瓯江干流永嘉段河道自温州青田界始,终于梅岙段,河长约24 km,过水断面宽窄不一,平均面宽约为400 m,最窄处为沙头断面,河宽约为300 m,现状两岸无堤防保护,为天然土坡,现状防洪能力不足10 a 一遇;楠溪江下游黄田段,自岭下至千石长5.67 km,其中岭下至雅林处主槽面宽约为250 m,雅林以下江道逐渐开阔,主槽面宽达到了500 m 以上。另外,受潮水携带的泥沙影响,千石江道北岸已发育成江心洲。

近年来,随着城镇的快速发展,区域内的人口逐渐增加,居住范围逐渐向河边拓展,一些工矿企业和重要设施也相继入驻,防洪与岸线的开发利用之间的矛盾、城镇防洪标准偏低与城镇快速发展的矛盾日益加剧,部分涉河工程的建设也加剧了瓯江和楠溪江的河床演变,改变了原有河势,给城镇发展带来诸多影响。一旦有大洪水侵袭,必将造成巨大人员伤亡和财产损失。鉴于域内几乎年年遭受台风暴雨袭击,为保证社会经济持续稳定发展,保障人民生命财产安全,解决域内的洪涝灾害问题,显得十分必要和迫切。因此,工程建设任务为以防洪为主,结合排涝等综合利用。

2 典型堤段堤型方案比选

工程区域在瓯江两岸,涉及到很多居民的居住和生活,因此在堤防型式的选择上除了要考虑工程的技术性、经济性、美观性,更多的是要考虑区域内居民的生活居住问题,从根本上解决阻碍永嘉县长远的可持续发展的因素。

梅岙下游段、黄田上游段沿线属于房屋密集段,直临瓯江深水区,为了避免工程涉及大量房屋拆迁,减少扰动居民生活,故直接参考当地的以往经验,沿原有岸坡,采用相对经济合理且可以减少拆迁的直立式轻型框架型式。

2.1 滩地农田段

林福段、菇溪口段、下村段、以及黄田段沿线多为滩地或农田,覆盖有深约1 m~3 m 的软弱土层,从经济角度考虑,去接去掉需要专门做地基处理的直立式堤型,针对各片区实际和区域的发展定位,采用斜坡式和复合式两种堤型方案进行比选。

以下村段作为典型进行比选。

(1)方案一:复合式方案(上直下斜)

堤体迎水面内填充石渣。迎水面的坡度是1∶2.5,上方设置防浪墙,墙的高度为1.5 m,中部为平台。平台及其迎水面斜坡从上往下依次设35 cm 厚的生态网垫、15 cm 的碎石垫层、300 g/m2无纺土工织物保护迎水坡面;护脚采用1 m×1 m 生态网箱保护,网箱前部设35 cm 厚、6 m 宽的生态网垫。

堤体背部填充粉质粘土或淤泥质土,边坡从下往上依次铺设15 cm 土工格室、30 cm 一层种植土,方便景观绿化,下设混凝土挡墙,与防洪道路相连。防洪道宽度4 m,采用厚度为10 cm的沥青混凝土路面,铺设厚度为15 cm 的水泥石稳定层和厚度为40 cm 的道碴垫层,在坡脚处设置C20 混凝土边墙和排水沟。土方与石渣填筑的交界面临1∶1 的临时坡度,中间为300 g/m2无纺土工布。路堤顶部宽4 m,顶部和背部的斜坡可用于园林绿化。

图1 复合式堤型断面型式

(2)方案二:斜坡式方案

迎水面堤身填筑石碴,坡度、护脚措施同方案一,岸坡结构从下往上:上半部分依次为300 g/m2土工布、15 cm 碎石垫层,15 cm 土工格室结合草皮护坡;下半部依次为300 g/m2土工布、15 cm 碎石垫层,厚35 cm 生态网垫护坡。见图2。

图2 斜坡式堤型标准断面型式

堤背措施同复合式方案。

(3)方案比较选择

两方案占地几乎无差异,故忽略不计。故有两方案的可比工程量及可比投资比较见表1。

表1 不同方案工程量及可比投资比较表(每延米)

方案一设置的平台可以削弱波浪爬高同时便于景观布置,但是工程造价部分高于方案一;方案二相对方案一施工简单,工程造价低,但是无削弱波浪的作用。下村段靠近居民区和农田,堤防需要起到的作用就是防洪,减弱自然灾害的发生,所以方案二不适合,另一方面两个方案投资部分每延米仅相差214元,故从实用性、美化性、经济性比较,确定采用方案一(复合式方案)。

2.2 高架桥并行段堤型比较

菇溪口段(GY0+576.08~0+920.18、GZ0+000.00~1+140.60)、下村段(XCII0+000.00~0+736.48)、西溪口段,堤线沿金丽温高速公路高架桥并行布置,布置受限于与高架桥的距离。考虑到高架桥段景观布置要求低,且斜坡式投资低于复合式断面,故此段采用斜坡式、重力式两种堤型方案进行比选。

以西溪口段作为典型进行比选。

(1)方案一:重力式挡墙方案

迎水面堤身采用石碴填筑,设3.6 m 高重力式混凝土挡墙,挡墙前设3.5 m 高、6 m 宽的一级平台,平台从下往上依次铺设300 g/m2无纺土工布、15 cm 厚碎石垫层、厚35 cm 生态网垫作水平防护。

堤背填筑粉质粘土或淤泥质土填筑,边坡宽4 m 从下往上依次铺设15 cm 土工格室、30 cm 一层种植土,方便景观绿化,下设混凝土挡墙,与防洪防汛道路相连。防洪道宽度4 m,采用厚度为10 cm 的沥青混凝土路面,铺设厚度为15 cm 的水泥石稳定层和厚度为40 cm 的道碴垫层,在坡脚处设置C20 混凝土边墙和排水沟。土方与石渣填筑的交界面临1∶1 的临时坡度,中间为300 g/m2无纺土工布。堤基采用水泥搅拌桩处理,桩径60 cm,桩长15 m,1.5 m×1.5 m 梅花形布置。见图3。

图3 重力式挡墙堤型标准断面型式

(2)方案二:斜坡式方案

迎水面堤身填筑石碴,设置边坡比为1∶2.5 的岸坡,上方设置防浪墙,墙的高度为1.5 m;下方设3.5 m 高、6 m 宽的一级平台。平台及其迎水面岸坡结构从下往上:岸坡上半部分依次为300 g/m2土工布、15 cm 碎石垫层,15 cm 土工格室结合草皮护坡;岸坡下半部以及平台依次为300 g/m2土工布、15 cm碎石垫层,厚35 cm 生态网垫;护脚采用1 m×1 m 生态网箱保护。

堤背措施同重力式挡墙方案。见图4。

图4 斜坡式堤型标准断面型式

(3)方案比较选择

两方案的可比工程量及可比投资比较见表2,优缺点比较见表3。

表2 堤型比较不同方案工程量及可比投资比较表(每延米)

表3 堤型比较不同方案优缺点比较表

综合上述比较,方案一相对于方案二,直立式挡墙在削弱爬高的同时可以减少工程占地,但是投资相对较高;方案二相对投资少,施工简单,但是波浪削弱功能不如方案一。

西溪口段属于与高速公路高架桥并行的滩地或农田段,建堤受限,同时要考虑征地补偿的政策处理,首要考虑的就是工程占地要尽可能小且要达到防洪效果,其次才是景观要求,经比较,方案一虽然较方案二投资每延米增加236 元,但是防护效果好且占地小,故确定采用方案一重力式挡墙方案。

2.3 堤型的确定

根据堤型比选成果,永嘉县瓯江治理工程,针对居民居住区:综合考虑征地、拆迁等政策因素,充分参考当地成熟堤防建设经验,采用桩基处理的直立式轻型框架型式;针对一般农田和滩地段,考虑实际因素,结合防洪景观要求,采用经济技术合理的复合式堤型;沿金丽温高速公路高架桥布置的堤段采用重力式挡墙型式。永嘉县瓯江防洪治理工程各段堤防型式一览见表4。

3 结语

永嘉段瓯江治理工程防洪工程,根据实际情况反复比较选定最佳堤防断面。工程建成后保护区内总人口22.5 万人,耕地面积3.8 万亩,工农业总产值101.4 亿元,其中工业总产值100.1 亿元,农村综合防洪效益为598 万元/a。说明本工程具有较好的经济效益,具有较强的抗御经济风险能力,可以满足片区防洪排涝和发展的需要。

表4 各段堤防型式一览表

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